马铃薯开放组织培养抑菌剂的筛选探究

谢慧芳 杨颖 朱阳阳 陈彩婷 李欣鑫 王翩翩

摘要 向马铃薯培养基中添加抑菌剂进行开放式组织培养，是降低马铃薯脱毒种薯成本、简化组织培养操作程序、有效控制培养过程中的污染最简便、有效的方法。加入少量抑菌剂时，真菌和细菌污染培养基导致培养失败;加入过量抑菌剂时，组培苗矮化或不生长。结果表明：向1 L培养基中各加入0.01 g盐酸环丙沙星和伊曲康唑后，可以有效控制细菌和真菌的生长，对马铃薯组培苗的生长没有明显的抑制作用。

关键词 马铃薯;开放式组织培养;抑菌剂

中图分类号：S532 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）10–0119–02

1 研究目的

马铃薯在种植过程中易受病毒浸染，导致其产量下降。较为理想的解决办法是通过组织培养的方法进行脱毒处理。但是，组织培养需要专门的仪器设备，且对操作技术的要求较高。因而此方法在常规种植中推广率不高[1]。目前，最简便、有效的方法是向培养基中添加抑菌剂进行开放式组织培养。用抑菌剂替代高压灭菌，在较为开放的环境中进行接种，在保障植物生长的同时，控制细菌和真菌的生长，使组织培养成功。

2 研究方法

（1）搜集可以控制细菌、真菌的不同种类抑菌剂。

（2）利用实验比较法，筛选出对MS培养基中自生菌和环境中对细菌、真菌有抑制作用的抑菌剂。

（3）将初选的抑菌剂按不同浓度进行组合，并加入到培养基中，找到效果最好的抑菌剂组合及其最低浓度。

（4）将抑菌剂组合按最低浓度到一定浓度分别加到MS培养基中。接入马铃薯组培苗，观察组培苗的生长和污染情况。筛选出既能保证马铃薯组培苗正常生长，又能有效抑菌的最佳浓度。

（5）根据培养结果，确定每升培养基中加入抑菌剂的量。

3 实验步骤

3.1 抑菌剂的初选

培养基虽营养丰富，能使植物正常生长，但也容易滋生细菌和真菌，导致培养失败。因此需将不同种类的抗细菌、真菌药剂加入培养基，使培养取得成功[2]。选用的抗细菌、真菌药品目录分别见表1、表2。

3.2 抑菌剂对自生菌和环境的抑菌效果筛选

（1）为观察不同药品在同等浓度下的抑菌效果，将不同的抗细菌药品都配制成2.5 g/L的水溶液，抗真菌药品配成1 g/L的水溶液[3]。（2）在没有经过任何消毒灭菌处理的室内，向50 mL的MS培养基中分别加入单一的、不等量且搅拌均匀的抑菌剂水溶液，开展培养基自然落菌试验，观察抑菌剂对自生菌和环境的抑菌效果。（3）每个处理做3次重复，在空气中暴露1 h后，封口放在培养室中培养，观察其生菌状况（表3）。

在培养过程中发现：②号和④号抑菌剂对易生长在MS培养基中的细菌均有较好的抑制作用。其中，向50 mL培养基中加入300 μL及以上的②号抑菌剂，对细菌有一定的控制作用，而④号抑菌剂加入200μL及以上时，可以有效控制细菌的生长。1号和2号抑菌剂对MS培养基中易滋生的真菌均有一定的抑制作用。此外，向50 mL培养基中加入400 μL及以上的1号抑菌剂，或者500 μL及以上的2号抑菌剂，都对真菌生长有一定的抑制作用。

3.3 抑菌剂组合及浓度筛选

为了充分发挥抑菌剂的抑制作用，控制MS培养中易滋生的细菌和真菌，将初选出的2种细菌抑制剂与2种真菌抑制剂按不同浓度两两配对组合，并加入到50 mL的MS培养基中，每个处理3次重复，开盖放在空气中1 h后，封口培养，观察其生菌状况（表4）。

从不同浓度组合的实验结果可以看出：④抑制细菌的效果优于②号，1号控制真菌的效果比2号好。从培养结果可以看出向50 mL培养基中加入200 μL④号和500 μL的1号抑菌剂后，可以有效控制细菌和真菌的生长。因此，可以选择④号和1号作为抑菌剂。

3.4 按组培苗的生长情况确定抑菌剂的最佳剂量

首先，将选定的④号和1号抑菌剂按不同浓度组合分别加入到MS培养基中。其次，用75%的酒精将接种台面和手消毒，接种器具用75%酒精浸泡擦洗后灼烧灭菌。接着，在酒精灯附近将马铃薯组培苗切段接种到对应抑菌剂的培养基中并封口[4]。另外，每种组合浓度处理50次重复，将培养瓶置于培養室培养。最后，在培养过程中，定期对培养室进行灭菌，及时清理污染苗，保持一个相对干净的培养环境（表5）。

从培养结果看出：当1号抑菌剂加入浓度为8 mL/L时，真菌污染瓶数较多;当④号抑菌剂加入浓度为6 mL/L时，马铃薯组培苗与对照植株相比，株长偏低，当浓度进一步加大时，组培苗植株矮化，顶端或部分膨大，颜色变为蓝紫色，表现为明显的生长抑制作用;当加入4 mL④号抑菌剂和10 mL 1号抑菌剂后，瓶苗的总污染瓶数和植株生长高度与对照接近。

4 小结与讨论

加入抑菌剂量少时，真菌和细菌污染培养基导致培养失败;当加入过量抑菌剂后，组培苗矮化或不生长，颜色变为蓝紫色;当向1 L培养基中各加入0.01 g盐酸环丙沙星和伊曲康唑后，可以有效控制细菌和真菌的生长，对组培苗的生长没有明显的抑制作用[5]。

在培养过程中，由于未经高压灭菌，琼脂加入量应比正常加入量要少，否则培养基太硬会加大接种难度，对组培苗生长也不利。同时，如果瓶苗被细菌和真菌污染，须进行高压灭菌后再清洗培养瓶。此外，长期利用抑菌剂控制细菌和真菌，是否会对组培苗后期培养产生影响，有待进一步验证。

参考文献

[1] 张慎，郭陶然，邓志瑞，等.植物开放式组织培养的研究进展[J].安徽农业科学，2010，38（26）：14281-14283，14288.

[2] 崔刚，单文修，秦旭，等.植物开放式组织培养研究初探[J].山东农业大学学报（自然科学版），2004，35（4）：529-533.

[3] 張薪薪，唐金花，王关林.抑菌剂在开放组培中的使用及效果研究[J].辽宁师范大学学报（自然科学版），2005（4）：466-469.

[4] 王春.医用抗生素在马铃薯组织培养中的抑菌效应研究[J].甘肃农业科技，2004 （10）：15-16.

[5] 阎志红，刘文革，赵胜杰，等.青霉素和乳酸对西瓜组织培养中细菌污染的抑制作用[J]. 长江蔬菜，2009（18）：21-23.

责任编辑：黄艳飞

Screening of Bacteriostatic Agent in Potato Open Tissue Culture

XIE Hui-fang et al（Ningxia Vocational and Technical College of Wine and Desertification Prevention and Control， Yinchuan， Ningxia 750000）

Abstract Adding bacteriostatic agent to potato culture medium for open tissue culture is the simplest and most effective method to reduce the cost of virus-free seed potato， simplify the operation procedure of tissue culture， and effectively control the contamination in the culture process. When the dose of inhibition was low， the culture failed due to fungi and bacteria contamination. When excessive bacteriostatic agent is added， tissue culture seedlings dwarf or do not grow. The resurts showed that： adding 0.01 g ciprofloxacin hydrochloride and itraconazole into 1 L medium could effectively control the growth of bacteria and fungi， and had no obvious inhibition on the growth of potato tissue culture seedlings.

Key words The potato; Open tissue culture; Bacteriostatic agent